第1讲　机械振动

第1讲

机械振动考点一

简谐运动考点二

受迫振动和共振考点一

简谐运动理清

知识结构知识梳理

构建体系1.简谐运动（1）一切复杂的振动都可看成是若干①______运动的叠加。简谐

正弦函数正弦2.简谐运动的特征

质点相对于平衡位置的位移振幅简谐运动的圆频率振动的时间

简谐运动的相位初相位

平衡

3.描述简谐运动的物理量

最大距离（2）周期和频率内容周期频率概念完成一次⑮________所用的时间单位时间内完成的全振动的⑯______单位物理意义表示振动快慢的物理量决定因素物体振动的周期和频率，由振动系统本身的性质决定，与振幅无关关系式全振动次数

说明续表考教衔接

以图说法

（1）若水平杆与小球之间有摩擦，则小

球运动一段时间会停止。若忽略摩擦，小球的运动会怎样？

[答案]

相等。（4）小球在运动过程中所受到的弹簧的弹力的方向有什么特点？

突破

考点题型角度1

弹簧振子及其规律的应用类型水平弹簧振子倾斜弹簧振子竖直弹簧振子图示_________________________________________________________________________________________________________________________________类型水平弹簧振子倾斜弹簧振子竖直弹簧振子平衡位置弹簧处于原长时小球的位置_____________________________________________________续表

D

D

√

角度2

单摆及其规律的应用单摆及其规律回复力_________________________________单摆在摆动时，摆球的重力沿圆弧切线方向的分力提供单摆的回复力，如图所示单摆做简谐运动的条件续表三点说明续表单摆的周期续表

C

C

考点二

受迫振动和共振理清

知识结构知识梳理

构建体系1.阻尼振动（1）实际生活中，振动系统在振动过程中会受到阻力的作用，振幅随时间逐渐①______，振动的机械能逐步转化为②__________，这种振动叫作阻尼振动。阻尼振动的振动图像如图所示。减小其他能量（2）物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动的频率仍由③__________特点所决定，并不会随振幅的减小而变化。

自身结构2.受迫振动（1）固有振动与固有频率系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动，称为固有振动，又叫作无阻尼振动。固有振动的频率，叫作系统的固有频率。固有频率由系统本身的特征决定。（2）受迫振动与驱动力的频率用④______________作用于振动系统，补偿系统的能量损耗，使系统持续等幅地振动下去，这种⑤____________叫作驱动力，系统在⑥_________作用下的振动叫作受迫振动。物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于⑦________的频率，与物体的固有频率⑧____关。周期性的外力周期性外力

驱动力驱动力无3.共振（1）共振及其产生条件驱动力的频率等于⑨____________________时，受迫振动的振幅⑩_______，这种现象叫作共振。振动物体的固有频率最大（2）共振曲线

最大越小考教衔接

以图说法

突破

考点题型角度1

受迫振动的特点例6

路面共振破碎机破碎旧水泥路面场景如图所示。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎。下列说法正确的是(

)DA.破碎机工作时，锤头为路面提供能量补充，振幅会越来越大B.破碎机停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小C.锤头振动频率越高，水泥路面的振动幅度越大，效果越好D.当锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，效果最好[解析]

路面的振幅与驱动力的频率有关，当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振动幅度达到最大，而不是驱动力提供的能量越大振幅越大，A项错误;锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的振幅减小，但频率为其固有频率，保持不变，B项错误;当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振动幅度达到最大，效果最好，而并非锤头振动频率越高，效果越好，C项错误，D项正确。

√

角度2

共振现象的应用与防止

√

练创新试题

知命题导向

B

2.

（多选）如图所示，现有一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，下列说法正确的是(

)CDA.若仅将摆球质量变大，单摆周期变大B.摆球相邻两次经过平衡位置的时间间隔为一个周期C.摆球在最高点时速度为0，所受合力不为0D.若摆线变长，单摆周期也随之变长

3.

（多选）某同学在实验室做单摆实验，甲、乙两个单摆的摆球质量相同，振动图像如图所示，由图可知(

)CD

A.只适当